requests 已过期，初探协程与异步 http 框架 httpx

前言

最近公司 Python 后端项目进行重构，整个后端逻辑基本都变动为采用"异步"协程的方式实现。看着满屏幕通过 async await（协程在 Python 中的实现）修饰的代码，我顿时感到一脸懵逼，不知所措。以前虽然有了解过"协程"是什么东西，但并无深刻探索，因而正好借着此次机会能够好好学习一下。

什么是协程，协程比多线程好在哪

简单来讲，协程是一种基于线程之上，但又比线程更加轻量级的存在。对于系统内核来讲，协程具备不可见的特性，因此这种由程序员本身写程序来管理的轻量级线程又常被称做 "用户空间线程"。

协程比多线程好在哪呢？

1. 线程的控制权在操做系统手中，而 协程的控制权彻底掌握在用户本身手中 ，所以利用协程能够减小程序运行时的上下文切换，有效提升程序运行效率。

2. 创建线程时，系统默认分配给线程的 栈 大小是 1 M，而协程更轻量，接近 1 K 。所以能够在相同的内存中开启更多的协程。

3. 因为协程的本质不是多线程而是单线程，因此不须要多线程的锁机制。由于只有一个线程，也不存在同时写变量而引发的冲突。在协程中控制共享资源不须要加锁，只须要判断状态便可。因此协程的执行效率比多线程高不少，同时也有效避免了多线程中的竞争关系。

协程的适用 & 不适用场景

适用场景：协程适用于被阻塞的，且须要大量并发的场景。

不适用场景：协程不适用于存在大量计算的场景（由于协程的本质是单线程来回切换），若是遇到这种状况，仍是应该使用其余手段去解决。

初探异步 http 框架 httpx

至此咱们对 "协程" 应该有了个大概的了解，但故事说到这里，相信有朋友仍是满脸疑问： "协程" 对于接口测试有什么帮助呢？不要着急，答案就在下面。

相信用过 Python 作接口测试的朋友都对 requests 库不陌生。 requests 中实现的 http 请求是同步请求，但其实基于 http 请求 IO 阻塞的特性，很是适合用协程来实现 "异步" http 请求从而提高测试效率。 我 相信早就有人注意到了这点，因而在 Github 通过了一番探索，果不其然，最终寻找到了支持协程 "异步" 调用 http 的开源库: httpx

什么是 httpx

httpx 是一个几乎继承了全部 requests 的特性而且支持 "异步" http 请求的开源库。简单来讲，能够认为 httpx 是强化版 requests。

下面你们能够跟着我一块儿见识一下 httpx 的强大～

安装

httpx 的安装很是简单，在 Python 3.6 以上的环境执行

pip install httpx
复制代码

最佳实践

俗话说得好，效率决定成败。我分别使用了 httpx 异步 和 同步 的方式对批量 http 请求进行了耗时比较，来一块儿看看结果吧～

首先来看看同步 http 请求的耗时表现：

import asyncio
import httpx
import threading
import time

def sync_main(url, sign):
    response = httpx.get(url).status_code
    print(f'sync_main: {threading.current_thread()}: {sign}: {response}')


sync_start = time.time()
[sync_main(url='http://www.baidu.com', sign=i) for i in range(200)]
sync_end = time.time()
print(sync_end - sync_start)
复制代码

代码比较简单，能够看到在 sync_main 中则实现了同步 http 访问百度 200 次。

运行后输出以下（截取了部分关键输出...）：

sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 192: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 193: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 194: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 195: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 196: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 197: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 198: 200
sync_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 199: 200
16.56578803062439
复制代码

能够看到在上面的输出中, 主线程没有进行切换（由于原本就是单线程啊喂！）请求按照顺序执行（由于是同步请求）。

程序运行共耗时 16.6 秒～

下面咱们试试 "异步" http 请求：

import asyncio
import httpx
import threading
import time

client = httpx.AsyncClient()


async def async_main(url, sign):
    response = await client.get(url)
    status_code = response.status_code
    print(f'async_main: {threading.current_thread()}: {sign}:{status_code}')

loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [async_main(url='http://www.baidu.com', sign=i) for i in range(200)]
async_start = time.time()
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
async_end = time.time()
loop.close()
print(async_end - async_start)


复制代码

上述代码在 async_main 中用 async await 关键字实现了"异步" http，经过 asyncio ( 异步 io 库，不在本片文章细说，感兴趣的朋友能够查阅文档 ) 请求百度首页 200 次并打印出了耗时。

运行代码后能够看到以下输出（截取了部分关键输出...）

async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 56: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 99: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 67: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 93: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 125: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 193: 200
async_main: <_MainThread(MainThread, started 4471512512)>: 100: 200
4.518340110778809
复制代码

能够看到顺序虽然是乱的（56，99，67...） (这是由于程序在协程间不停切换) 可是主线程并无切换 （协程本质仍是单线程 ）。

程序共耗时 4.5 秒～

比起同步请求耗时的 16.6 秒 缩短了接近 73 %～

结尾

俗话说得好，一步快，步步快。 在耗时方面，"异步" http 确实比同步 http 快了不少。固然，"协程" 不只仅能在请求效率方面赋能接口测试， 掌握 "协程"后，相信测试小伙伴们的技术水平也能提高一个台阶，从而设计出更优秀的测试框架。

此次的分享就到这里圆满收尾啦～，期待下次再会，更多精彩文章欢迎关注：